Строительство. Бетоны

Заполнители бетона

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

ГОСТ 9759—83 предусматривает следующие фракции керамзитового гравия по крупности зерен: 5... 10, 10...20 и 20...40 мм. В каждой фракции   допускается    до 10% более мелких и до 10% более крупных зерен по сравнению с номинальными размерами. Из-за невысокой эффективности грохочения материала в барабанных грохотах (см. гл. 5) трудно добиться более тщательного разделения керамзита на фракции.

По насыпной плотности керамзитовый гравий подразделяется на 8 марок: М250...600, причем к М250 относится керамзитовый гравий с насыпной плотностью до 250 кг/м3, к М300 — до 300 кг/м3 и т. д. Насыпную плотность определяют по фракциям в мерных сосудах (см. табл. 2.1). Чем крупнее фракция керамзитового гравия, тем, как правило, меньше насыпная плотность, поскольку крупные фракции содержат наиболее вспученные гранулы.

Для каждой марки по насыпной плотности стандарт устанавливает требования к прочности керамзитового гравия при сдавливали в цилиндре. По заказам потребителей для приготовления конструкционных легких бетонов стандарт допускает выпуск керамзитового гравия также М700 и 800 с прочностью при сдавли-зании в цилиндре соответственно не менее 3,3 и 4,5 МПа.

Как указывалось выше, испытание керамзитового гравия в цилиндре дает лишь условную относительную характеристику его трочности, причем сильно заниженную. С. М. Ицкович впервые указал на это в 1962 г. и установил, что действительная прочность керамзита, определенная при испытании в бетоне, в 4...5 раз пре-зышает стандартную характеристику. К такому же выводу на осно-зе опытных данных пришли В. Г. Довжик, В. А. Дорф, М. 3. Вайн-JTefiH и другие 'исследователи.

Стандартная методика (см. гл. 2) предусматривает свободную засыпку керамзитового гравия в цилиндр и затем сдавливание его уменьшением первоначального объема на 20%. Под действием 1агрузки прежде всего происходит уплотнение гравия за счет некоторого смещения зерен и их более компактной укладки. Основываясь на опытных данных, можно полагать, что за счет более плотной укладки керамзитового гравия достигается уменьшение объема свободной засыпки в среднем на 7%. Следовательно, остальные 13% уменьшения объема приходятся на смятие зерен ( 8.10).

Один такой контакт приходится на площадь элементарной ячейки, которая при компактной укладке шаровидных зерен ( 8.11) равна 0,865 D2. Площадь элементарной ячейки больше площади контакта смятия в 0,865:0,19=4,5 раза. Во столько же раз вся площадь стандартного цилиндра (177 см2) больше суммарной площади контактов, через которые керамзитовый гравий в действительности воспринимает сжимающую нагрузку. Последняя составляет около 40 см2. Поэтому, разделив, согласно стандарту, сжимающую нагрузку на площадь 177 см2, мы занизим предел прочности керамзита в среднем примерно в 4,5 раза.

Из этих соображений в ГОСТ 9757—83 «Заполнители пористые неорганические для легких бетонов. Общие технические условия» предусмотрена маркировка пористых заполнителей не только по насыпной плотности, но и по прочности, причем для керамзита и подобного ему пористого гравия числа, определяющие марку по прочности, в среднем в 4,5 раза превышают показатели прочности, полученные при испытании сдавливанием в цилиндре.

Для быстрого определения прочности отдельных зерен керамзитового гравия в СибЗНИИЭП разработан метод испытания их гидростатическим давлением в жидкости (масле), в НИИКерамзите — аналогичный метод объемного сжатия гидропластмассой.

Для ориентировочной оценки прочности керамзита можно воспользоваться также расчетными формулами (2.9), (2.10), устанавливающими связь между пределом прочности и плотностью материала.

В зависимости от особенностей сырья и технологии производства действительная прочность керамзита может отличаться от расчетной, но предварительная ориентировочная ее оценка все же дает представление о возможности и целесообразности использования данного керамзита для получения бетона требуемых классов по прочности. Приведенные числовые значения расчетной прочности керамзитового гравия показывают, что этот пористый заполнитель может быть достаточно прочным и пригодным для высокопрочных легких конструкционных бетонов, несмотря на низкие показатели прочности при стандартном испытании.

Зерна керамзитового гравия могут иметь шарообразную или вытянутую форму, что зависит от формы сырцовых гранул. По стандарту среднее значение коэффициента формы [по формуле (2.7)] должно быть не более 1,5, зерна с коэффициентом формы более 2,5 в керамзитовом гравии высшей категории качества не допускаются, а в керамзитовом гравии первой категории качества таких зерен допускается не более 15% по массе.

Содержание расколотых зерен в керамзитовом гравии допускается не более 10... 15% по массе в зависимости от категории качества.

Керамзитовый гравий должен выдерживать не менее 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии с потерей массы данной фракции не более 8%.

При испытании кипячением потеря массы не должна превышать 5%. Таким испытанием выявляется наличие опасных известковых включений — «дутиков».

Ограничивается водопоглощение (не более 20... 30% по массе за 1 ч в зависимости от марки), содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений. Эти и другие требования стандарта обеспечивают стойкость и долговечность керамзита, а также легких бетонов на его основе.